發(fā)布時(shí)間：2017-08-15 00:16

  本文關(guān)鍵詞：多級離心泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)及汽蝕性能研究

  更多相關(guān)文章： 多級離心泵 吸水室 首級葉輪 汽蝕性能 數(shù)值模擬

【摘要】：多級離心泵是目前應(yīng)用非常廣泛的工業(yè)泵之一，對其性能的優(yōu)化改造意義重大。多級泵的汽蝕性能一直是影響的泵穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)。汽蝕現(xiàn)象會(huì)帶來能量特性的下降，機(jī)器振動(dòng)和噪聲，破壞過流部件等多種問題。如何有效的優(yōu)化并預(yù)測的預(yù)測汽蝕性能，是多級泵汽蝕研究的重要方向。隨著CFD技術(shù)在水力機(jī)械內(nèi)流模擬的應(yīng)用日益成熟，CFD軟件成為了優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要輔助工具。利用湍流模型和空化模型的結(jié)合，使數(shù)值模擬研究泵的汽蝕流動(dòng)成為可能。 本文采用ANSYS CFX軟件中的標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型，預(yù)測了多級泵的汽蝕性能。在大量的理論和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了優(yōu)化改進(jìn)方案。針對吸水室，改進(jìn)了其整體結(jié)構(gòu)，提出了對稱半螺旋型的結(jié)構(gòu)，通過理論和數(shù)值模擬研究了新型吸水室內(nèi)部流動(dòng)情況，探討了吸水室對首級葉輪的影響。針對首級葉輪，改進(jìn)了其部分結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括進(jìn)口安放角，葉片軸面輪廓線，葉片頭部形狀等。通過理論分析了各參數(shù)對汽蝕余量的影響，通過數(shù)值模擬分析了改進(jìn)前后葉輪內(nèi)部汽蝕流動(dòng)的變化，并得到了兩者的能量特性和汽蝕特性曲線。 研究表明，，對稱半螺旋結(jié)構(gòu)的吸水室不僅減小了水力損失，而且對葉輪的入口流場有顯著改善；改進(jìn)后的首級葉輪頭部沖擊損失減小，明顯延緩了汽蝕初生，且葉片上的空泡分布區(qū)域變小，在多種工況下都有優(yōu)于原始模型的表現(xiàn)。優(yōu)化后整體模型的效率和臨界汽蝕余量都有顯著改善。
【關(guān)鍵詞】：多級離心泵 吸水室 首級葉輪 汽蝕性能 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH311
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 課題背景7
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展7-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-13
• 2 數(shù)值模擬的理論及方法13-23
• 2.1 數(shù)值模擬的理論13-17
• 2.2 數(shù)值模擬的方法17-22
• 2.3 小結(jié)22-23
• 3 吸水室的優(yōu)化改造方法23-33
• 3.1 環(huán)形吸水室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析23-24
• 3.2 對稱半螺旋形吸水室的水力設(shè)計(jì)24-28
• 3.3 新型吸水室的水力性能分析28-30
• 3.4 新型吸入室對首級葉輪內(nèi)流的影響30-32
• 3.5 小結(jié)32-33
• 4 首級葉輪的優(yōu)化改造方法33-48
• 4.1 提高葉輪汽蝕性能的方法研究33-38
• 4.2 葉輪的優(yōu)化策略38-41
• 4.3 葉輪汽蝕性能的數(shù)值模擬41-46
• 4.4 小結(jié)46-48
• 5 總結(jié)與展望48-50
• 5.1 總結(jié)48
• 5.2 展望48-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-53

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：675410